El importante papel del desgaste de las alas en la estabilidad de las aeronaves
Si examinas las alas de casi cualquier avión, lo primero que notarás será la forma aerodinámica que ayuda a todos los aviones a tener sustentación. Pero algo que quizás no notes tan fácilmente es una característica de diseño llamada "desgaste".
El objetivo del lavado es ayudar a que el avión sea más estable durante una pérdida de sustentación. Pero, ¿cómo se ve y cómo funciona exactamente?
¡Responderemos todas esas preguntas y más en este artículo!
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Si examinas las alas de casi cualquier avión, lo primero que notarás será la forma aerodinámica que contribuye a la sustentación. Pero algo que quizás no notes tan fácilmente es una característica de diseño llamada "lavado".
El propósito del lavado es ayudar a que la aeronave sea más estable durante una pérdida. Pero ¿cómo se ve y cómo funciona exactamente?
¡Responderemos todas esas preguntas y más en este artículo!
RESUMEN
- El lavado es una característica sutil del diseño del ala para lograr estabilidad en vuelo y recuperación de pérdida.
- El lavado observa que la raíz del ala se atasca antes que las puntas.
- Este diseño es común en la aviación general, planeadores y aviones comerciales.
- El lavado ayuda a los pilotos a apreciar cómo se diseñan los aviones.
¿Qué es el lavado de alas?
Un lavado es una característica de diseño deliberada donde la punta del ala tiene un ángulo de incidencia menor que la raíz del ala.
Para explicarlo mejor, significa que, al aproximarse una pérdida, la raíz entra primero en pérdida, mientras que las puntas continúan generando sustentación. Esto contribuye a un mejor control y estabilidad de la aeronave.
Puedes intentar detectar la erosión en un ala examinándola desde la parte delantera del avión y observando la torsión que se forma desde la raíz hasta la punta. La raíz tendrá un ángulo de incidencia mayor que la punta del ala.
Cómo afecta el desgaste de las alas a la distribución de la sustentación
- La diferencia en el ángulo de incidencia a lo largo de la envergadura provoca un patrón de pérdida progresiva.
- El lavado garantiza que las puntas de las alas permanezcan en vuelo mientras la raíz entra en pérdida. Los pilotos conservan el control del alabeo mediante los alerones.
- Los lavados ayudan a crear un comportamiento de pérdida controlado que reduce el riesgo de giros involuntarios y puede ayudar con la recuperación de la pérdida.
El propósito del lavado en el diseño de aeronaves
Las alas de los aviones están diseñadas con un sistema de lavado para solucionar los problemas de pérdida de sustentación. Al examinar el borde de ataque del ala, observará la raíz, que es el punto donde el ala se une al cuerpo del avión.
El giro en la punta del ala hace que la raíz, que tiene un ángulo de ataque más alto, alcance su ángulo de ataque crítico antes que la punta, lo que provoca una pérdida primero en la raíz.
Esto evita que todo el ala entre en pérdida y a menudo se denomina "derrame estructural", en lugar de "derrame aerodinámico".
Deslave estructural vs. aerodinámico
Como se mencionó al final de la sección anterior, hay dos tipos de lavados: un lavado estructural y un lavado aerodinámico.
Pero, ¿cuál es la diferencia entre ambos? Analicémosla.
Deslave estructural
- Se logra un lavado estructural al torcer físicamente el ala para que la punta tenga un ángulo de incidencia menor que la raíz.
- Este tipo de erosión es más común en aeronaves de ala fija como el Cessna 172, que tiene alrededor de 3° de erosión.
Lavado aerodinámico
- Se logra mediante el uso de diferentes formas de perfil aerodinámico, generadores de vórtices, bandas de pérdida o puños de ala.
- Esto se ve en aviones como el Cirrus SR-22. Utiliza secciones de ala con puños para mantener el control en ángulos de ataque altos.
¿Cómo funciona el lavado?
Cuando una aeronave aumenta su ángulo de ataque, la raíz alcanza primero el ángulo crítico de pérdida debido a su mayor incidencia. Esto permite que las puntas sigan generando sustentación, evitando desviaciones repentinas que podrían provocar una barrena.
Escenarios de lavado en puestos
- Vuelo recto y nivelado → Tanto la raíz como la punta generan sustentación normalmente.
- Al aproximarse al punto de pérdida → La raíz se separa primero, mientras que la punta aún proporciona sustentación.
- Estanqueidad total → La raíz está completamente estancada, pero las puntas mantienen el flujo de aire para la recuperación.
Deslave y diferentes tipos de aeronaves
Aeronaves de aviación general
- La mayoría de las aeronaves pequeñas, como las Cessna 172, utilizan el efecto de lavado para ayudar a proporcionar estabilidad en pérdida.
- Evita momentos de balanceo bruscos durante una pérdida.
Planeadores y Alas delta
- El lavado reduce el guiñada adversa y mejora la estabilidad en vuelo lento.
- Se utiliza para minimizar la resistencia y optimizar el rendimiento del planeo.
Aeronaves militares y de alto rendimiento
- Algunos aviones de combate utilizan el efecto de lavado inverso (wash-in) para mejorar la maniobrabilidad a alta velocidad.
- El lavado es menos común en los aviones acrobáticos porque requieren características de vuelo simétricas.
Qué buscar:
¿Quieres saber cómo detectar el lavado? Aquí te explicamos cómo:
- En las aeronaves, el borde de salida cerca de la punta del ala suele tener un ángulo ligeramente inferior en comparación con la raíz. Esto se debe a una disminución del ángulo de incidencia desde la raíz hasta la punta.
- Se puede ver en la alineación de los alerones y los flaps que están hechos de tal manera que la línea de cuerda de la punta del ala está en un ángulo más bajo en relación con la raíz.
- Si el ala de la aeronave tiene winglets, estos se ubicarán en la punta del ala y su orientación reducirá la resistencia. Suele combinarse con un sistema de deslave para ayudar a la aeronave a mantener su efectividad de control en condiciones de pérdida.
Lavado vs. Giro del ala: ¿cuál es la diferencia?
Hay una diferencia entre tener un giro en un ala o específicamente un lavado.
Diferencias clave
| Característica | Fracaso | Giro del ala |
|---|---|---|
| Definición | Disminución del ángulo de incidencia desde la raíz hasta la punta | Una torsión general a lo largo de la envergadura del ala. |
| Objetivo | Ayuda a mejorar las pérdidas y características de las alas, la estabilidad y el control. | Puede ser por integridad estructural o eficiencia aerodinámica. |
| Ejemplo | Cessna 172 (3° de deslave) | Algunos aviones de combate con lavado intencional para su maniobrabilidad |
Preguntas frecuentes
- ¿Cuál es la razón principal para utilizar washout en las alas?
- El lavado asegura que la raíz del ala se detenga antes que la punta; su propósito es mantener el control y evitar tendencias peligrosas de vuelco.
- ¿Todos los aviones tienen lavado?
- La mayoría de las aeronaves diseñadas para la estabilidad y la seguridad combinan algún grado de erosión, pero los aviones acrobáticos y de combate pueden tener poco o nada.
- ¿Es posible ajustar el desgaste después de la construcción de la aeronave?
- Sí, se pueden realizar cambios menores de desgaste utilizando aparejos de alerones, tiras de pérdida o modificaciones del borde de ataque.
- ¿Cuánta erosión es típica en aeronaves pequeñas?
- Las aeronaves ligeras como el Cessna 172 suelen tener alrededor de 3° de deslave, mientras que otros diseños pueden variar según sus necesidades aerodinámicas.
Llevar
Ahora ya sabes que un lavado es una característica de diseño sorprendente que ayuda a mejorar la estabilidad de una aeronave, su comportamiento en pérdida y le da más control al piloto.
Solo recuerda que la raíz del ala entra en pérdida antes que las puntas, el deslave mantiene la efectividad de los alerones, previene caídas repentinas y reduce el riesgo de barrenas. Es un trabalenguas, pero es importante recordarlo.
Es bastante común en la aviación general, los aviones comerciales y también en planeadores. Algunas aeronaves de alto rendimiento y acrobáticas podrían no usar el efecto de deslave, pero eso se debe a que necesitan maniobrabilidad.
No dudes en aprender más sobre ingeniería y aerodinámica. El vuelo y su funcionamiento es una actividad asombrosa y uno de los mayores logros de la humanidad.
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